Den 13. juli 2019 fandt en skelsættende lancering for den nationale kosmonautik sted fra Baikonur -kosmodromen. Det unikke orbitalobservatorium “Spektr-RG” satte i gang med at pløje de endeløse vidder af rummet, dets flyvning har foregået i næsten fem dage. Det unikke teleskop blev lanceret i rummet af den russiske tungbærerraket "Proton-M" med det øverste trin DM-03. To timer efter lanceringen adskilte Spektor-RG orbitalobservatoriet succesfuldt fra den øverste etape. Det forventes, at det nye røntgenteleskop vil indtage nærheden af L2 Lagrange-punktet efter cirka 100 dages flyvning, hvorefter det vil kunne begynde at observere universet.
Det skal bemærkes, at "Spectrum-RG" allerede er det andet videnskabelige apparat i "Spectrum" -serien. Det første russiske rumfartøj Spektr-R (Radioastron) blev med succes sendt i kredsløb den 18. juli 2011, dets livscyklus sluttede i januar 2019. Det tredje og fjerde rumfartøj i Spectrum -serien er i øjeblikket under udvikling. Det er de nye rumteleskoper Spektr-UF (Ultraviolet) og Spektr-M (Millimetron), som udvikles af Roskosmos i tæt samarbejde med andre stater. Lanceringen af disse to teleskoper finder sted tidligst i 2025, mens det internationale videnskabelige samfund sætter store forhåbninger til dem, da begge projekter er unikke og åbner nye muligheder for at studere rum. Enhederne forventes at hjælpe med at besvare mange spørgsmål inden for astrofysik og kosmologi.
Projekt "Spectrum-RG"
Der er gået mere end 30 år fra idéen til projektets gennemførelse. Konceptet om et nyt videnskabeligt rumfartøj blev udviklet tilbage i 1987. Repræsentanter for Sovjetunionen, Østtyskland, Finland, Italien og Storbritannien arbejdede sammen for at oprette et astrofysisk observatorium. Designet af enheden blev startet i 1988. Denne proces blev overdraget ingeniører fra Lavochkin Scientific and Production Association, og Space Research Institute ved USSR Academy of Sciences var involveret i at koordinere arbejdet med projektet.
Sovjetunionens efterfølgende sammenbrud, industrielle og økonomiske problemer i slutningen af 1980'erne og begyndelsen af 1990'erne og kronisk underfinansiering af arbejdet forsinkede forberedelsen af Spektr-RG-observatoriet alvorligt. Projektet blev forsinket, da finansiering dukkede op, dukkede nye vanskeligheder op. I løbet af denne tid er fyldningen og sammensætningen af enhedens udstyr blevet fuldstændig opdateret flere gange, teknologierne står som bekendt ikke stille. Sammensætningen af projektdeltagerne ændrede sig også, i sidste ende foruden Tyskland forblev Tyskland i projektet. Aftalen mellem Federal Space Agency repræsenteret af Roscosmos og German Aerospace Center (DLR) blev underskrevet i 2009 som en del af MAKS-2009 International Aviation and Space Salon. Sammensætningen af de videnskabelige opgaver, som apparatet løste, ændrede sig også, da nogle af dem ikke længere var af interesse for forskere. Som et resultat blev rumfartøjets endelige udseende i den form, hvor det blev lanceret i rummet, dannet for kun få år siden, og koordineringsprocessen tog også noget tid. Samtidig stod vores tyske partnere også over for vanskeligheder i produktionsprocessen af enheden.
I den udfyldte form er det nye orbitale astrofysiske observatorium "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") beregnet til at udarbejde et komplet kort over universet i spektrets røntgenområde. Det skal bemærkes, at dette er det første teleskop i russisk historie (under hensyntagen til sovjetperioden) udstyret med skrå forekomstoptik. I mindst de næste fem år bliver Spektr-RG-observatoriet det eneste røntgenastronomiprojekt i verden. Som bemærket i Roskosmos vil undersøgelsen af hele himlen ved det moderne orbitalobservatorium "Spektr-RG" være et nyt skridt i røntgenastronomi, som aktivt begyndte at udvikle sig for 55 år siden.
Rollerne i Spektr-RG-projektet er opdelt som følger. Satellitten (Navigator-platformen) er en russisk udvikling, opsendelsen fra Baikonur er russisk (Proton-M-raket), hovedteleskopet er det tyske eROSITA, den yderligere ledsagende er den russiske ART-XC. Begge spejlteleskoper, der arbejder efter princippet om skrå optagelse af røntgenoptik, er unikke udviklinger, der er designet til at supplere hinanden, hvilket giver observatoriet mulighed for et fuldstændigt billede af stjernehimmelen med en rekordfølsomhed, der aldrig før er blevet brugt.
Orbitalobservatorium "Spektr-RG"
Det unikke røntgenteleskop, der blev lanceret den 13. juli, består af flere hovedenheder. Spektr-RG orbitalobservatoriet indeholder et grundlæggende modul af servicesystemer, hvis udvikling var ansvaret for ingeniørerne i den russiske NPO. Lavochkin. Dette modul blev udviklet af dem på grundlag af det multifunktionelle servicemodul "Navigator", som allerede med succes havde vist sig i en række rumprogrammer. Ud over grundmodulet indeholder orbitalobservatoriet et kompleks af videnskabeligt udstyr, grundlaget for komplekset består af to røntgenteleskoper. Ifølge det officielle websted for Roscosmos-virksomheden er den samlede masse af det brændte Spektr-RG-rumfartøj 2712,5 kg, nyttelasten er 1210 kg, observatoriets elektriske effekt er 1805 W, dataoverførselshastigheden (videnskabelig information) er 512 Kbit / s, periode med aktivt videnskabeligt arbejde - 6, 5 år.
Hovedudstyret i orbitalobservatoriet, der nu kommer til L2 Lagrange-punktet, er unikke røntgenspejlteleskoper skabt af designere fra Tyskland og Rusland. Begge teleskoper arbejder efter princippet om skrå optagelse af røntgenoptik. Som nævnt i Roskosmos har røntgenfotoner meget høj energi. For at hoppe af en spekulær overflade skal fotoner ramme den i en meget lille vinkel. Af denne grund er røntgenspejlene, der bruges i teleskoperne på Spektr-RG orbitalobservatoriet, specielt fremstillet langstrakte, og for at øge antallet af registrerede fotoner indsættes spejlene i hinanden, hvilket resulterer i et system bestående af flere skaller. Både de tyske og russiske røntgenteleskoper rapporteres at bestå af syv moduler med røntgendetektorer.
Til oprettelse og produktion af det russiske røntgenteleskop, der modtog betegnelsen ART-XC, ingeniørerne ved Space Research Institute ved det russiske videnskabsakademi, der arbejdede i tæt samarbejde med det russiske føderale atomcenter i Sarov, var ansvarlige. ART-XC røntgenteleskopet, der er skabt af russiske forskere, udvider mulighederne og driftsenergiområdet for det tyske forsamlings eROSITA-teleskop mod højere energier (op til 30 keV). Energiområderne for de to røntgenteleskoper, der er installeret ombord på rumfartøjet Spektr-RG, overlapper hinanden, hvilket giver videnskabeligt udstyr en fordel med hensyn til at øge pålideligheden af forskningsresultater og udføre udstyrskalibreringer i kredsløb.
Ingeniørerne ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics var ansvarlige for oprettelsen og produktionen af det tyske røntgenteleskop, kaldet eROSITA. Som bemærket på det officielle websted for Roskosmos vil en videnskabelig enhed, der er skabt i Tyskland, for første gang i historien kunne undersøge hele stjernehimlen i energiområdet fra 0,5 til 10 keV. Samtidig bemærker eksperter, at teleskopet produceret i Tyskland er mere "store øjne", dets fulde synsfelt og vinkelopløsning er højere end det russiske teleskop ART-XC. Samtidig er eROSITA ringere end det russiske teleskop med hensyn til energiområdet. Derfor supplerer de to røntgenteleskoper ombord på rumfartøjet Spektr-RG hinanden og er ansvarlige for at løse forskellige problemer.
Flyveprogram og videnskabelig betydning
Det videnskabelige forskningsprogram forudsætter, at det nye rumfartøj Spektr-RG vil blive brugt til forskellige astrofysiske observationer i 6, 5 år og vil hjælpe forskere med at besvare mange spørgsmål fra astrofysik og kosmologi. I fire år vil observatoriet fungere i tilstanden til at scanne stjernehimlen, de resterende 2,5 år - i tilstanden til punktobservation af forskellige rumobjekter i tilstanden til triaksial stabilisering på grundlag af applikationer modtaget fra verdens videnskabelige samfund. Det er planlagt at observere både individuelle rumgenstande af interesse for forskere og udvalgte områder i den himmelske sfære. Inkluderet i hård energi røntgenområdet op til 30 keV takket være det russiske røntgenteleskop. Yderligere 100 dage (ca. tre måneder) vil tage rumteleskopet fra Jorden til L2 Lagrange -punktet og de første testobservationer af himmellegemer.
Rumfartøjet blev ikke ved et uheld sendt i kredsløb ved L2 -punktet i en afstand på cirka 1,5 millioner kilometer fra Jorden. Dette punkt betragtes som det mest egnede til at undersøge hele himlen. Som eksperter bemærker, vil rumobservatoriet, der roterer rundt om sin akse (omtrent svarer til retningen til Solen) være i stand til at udføre en komplet undersøgelse af den himmelske sfære om seks måneder, mens Solen ikke vil være i sit synsfelt. I fire års drift vil det videnskabelige apparat være i stand til at udføre 8 undersøgelser af hele himlen på én gang, hvilket gør det muligt for forskere at få en masse nye astrofysiske oplysninger. Samtidig vil det på grund af korrigerende manøvrer være nødvendigt at løse et ret komplekst problem, som består i at fastholde rumfartøjet i kredsløb på et givent tidspunkt.
Det vides, at alle data fra det russiske teleskop ART-XC helt vil tilhøre Rusland, og dataene fra eROSITA-teleskopet er delt i halvdelen mellem Rusland og Tyskland. Så sjovt det end kan lyde, blev det besluttet at opdele himlen i to dele. Alle data om den ene halvdel af himlen til 4 års forskning, når teleskopet vil scanne universet, tilhører Rusland og på den anden halvdel af himlen - til Tyskland. I fremtiden vil landene selv beslutte indbyrdes, hvordan de skal bortskaffe de modtagne data, hvordan de skal dele oplysninger med andre lande og i hvilket omfang.
Spektr-RG-apparatets hovedopgave er at udarbejde et detaljeret "kort" over universet i røntgenspektret med kernerne i aktive galakser og store klynger af galakser. Forskere håber, at det i 6, 5 års aktivt videnskabeligt arbejde i observatoriet vil hjælpe menneskeheden med at opdage hundredtusinder af stjerner med aktiv corona, titusinder af stjernedannende galakser og omkring tre millioner supermassive sorte huller samt en et stort antal andre objekter, der væsentligt udvider vores viden om universet. vil bidrage til bedre at forstå processerne i dets udvikling. Det forventes også, at det nye rumfartøj vil hjælpe med at undersøge egenskaberne af varmt interstellært plasma. Observatoriets arbejde er af stor interesse for al international videnskab. Faktisk gør det nye rumfartøj det muligt at få data om alle astronomiske objekter, som videnskaben kender.
Et stort kort over vores univers, som forskere endnu ikke har haft, ligner tidsrejser, som vil hjælpe med at besvare et stort antal spørgsmål. Et af de vigtigste spørgsmål, som Spectr-RG-teleskopet vil hjælpe menneskeheden med at besvare, er spørgsmålet om, hvordan udviklingen af galaksehobe foregik under hele vores universs eksistens.
